DE4103254C2 - Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen - Google Patents

Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen

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Description

Die Erfindung betrifft Mittel zur Erhöhung der allgemeinen Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren.
Es ist bekannt, daß land- und forstwirtschaftliche Kulturen vielfachen Belastungen ausgesetzt sind.
Durch den Einsatz von Pflanzenschutzmitteln und auch von biologischen Verfahren werden bekanntlich jene Schäden verhindert oder zumindest begrenzt, die biotischen Ursprungs sind, beispielsweise ein Befall durch Schaderreger oder auch der Unkrautwuchs.
Es ist ferner bekannt, daß land- und forstwirtschaftliche Kulturen in ständig zunehmenden Maße auch Belastungen ausgesetzt sind die physikalisch-chemischer Natur sind und vor allem durch das Klima und Um­ weltschadstoffe induziert werden.
Zu diesen abiotischen Stressoren gegenüber Pflanzen gehören beispielsweise Belastungen durch Trockenheit, ferner durch Salze, Hitze und Kälte, aber auch durch Schadstoffe in Luft und Wasser. Es ist bekannt, daß beispielsweise organische Stoffe in der Atmosphäre zudem auch photooxydativen Veränderungen unterliegen. Pflanzen sind daher im allgemeinen der gleichzeitigen Belastung durch verschiedene Stressoren ausgesetzt.
Es ist zu erwarten, daß diese global festzustellende Belastung der Pflanzen durch klimatisch bedingte Faktoren selbst in gemäßigten Zonen an Bedeutung gewinnen wird. Der zunehmende CO2-Gehalt der Atmosphäre und die durch den Treibhauseffekt in den letzten Jahren zu beobachtende Erhöhung der Jahresdurchschnittstempe­ raturen bringen schon heute manche Probleme; physiologische Trockenheit kann an Kulturpflanzen bekanntlich erhebliche Ertragsdepressionen verursachen.
Es hat nicht an Versuchen gefehlt, beispielsweise die Wasserausnutzung der Pflanzen durch Applikation transpirationshemmender Substanzen zu verbessern.
Diese bewirken entweder eine zeitweilige Stomataaperturverkleinerung (DE 17 67 829 OS, DD 217 975 A1, DD 103 124 A, DD-PS 85 224) oder die Ausbildung von für Wasserdampf schwerdurchlässigen Molekularfil­ men auf den Blättern (DE 17 67 100 OS, DE 17 67 427 OS, US 23 33 887, US 29 23 095).
In der DD 151 104 A wird vorgeschlagen, Ethanolamin allein oder in Kombination mit Azetylsalizylsäure und gegebenenfalls Paraformaldehyd als Mittel zur Erhöhung des Wasseraneignungsvermögens, insbesondere von Getreide und Zuckerrübe einzusetzen.
Aus der DD 255 874 A1 ist ferner bekannt, N-(2-Hydroxyethyl)piperazin als Mittel zur Erhöhung der Salztole­ ranz von Kulturpflanzen, vorzugsweise von Getreide auf NaCl-versalzten Böden zu verwenden.
Mit dem Einsatz von Phytohormonen schien sich ein neuer Lösungsweg abzuzeichnen. Diese Substanzen und auch synthetische Wirkungsanlagen werden aber von den Pflanzen oft schlecht aufgenommen, in der Pflanze zu schnell metabolisiert und sind zudem in der Herstellung sehr kostenaufwendig.
Aus der Fachliteratur ist ersichtlich, daß Mittel zur Erhöhung der Toleranz gegenüber einzelnen Stressoren bekannt sind. Ein Weg zur Verbesserung der allgemeinen Streßtoleranz, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, wurde aber nicht gefunden.
Es bestand somit die Aufgabe, Mittel zur Erhöhung der Streßtoleranz land- und forstwirtschaftlicher Kultur­ pflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, zu entwickeln, die kostengünstig herstellbar und vor allem toxikologisch unbedenklich sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß die Mittel neben üblichen Hilfs- und Trägerstoffen als Wirkstoff eine Kombination aus Monoethanolamin (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthalten, wobei die Wirkstoffe auch in Form ihrer Salze mit Mineralsäuren vorliegen können und das Masseverhältnis der Komponenten I : II = 1 : 0,05 bis 0,5 beträgt.
Es wurde überraschenderweise gefunden, daß die Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel - offenbar durch eine wirkstoffinduzierte Vitalitätssteigerung - zu einer signifikanten Erhöhung der Streßtoleranz land- und forstwirtschaftlicher Kulturpflanzen führt. Die experimentellen Ergebnisse belegen - bezogen auf die Anwendung der Einzelsubstanzen - einen echten Synergismus.
Erste Versuche zeigen, daß durch die protektive Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel selbst in Jahren ohne Trockenstreß eine Qualitätssicherung des Erntegutes erreicht wird und keine Ertragsminderungen auftre­ ten; vielmehr wird die Resistenz der Pflanzen verbessert und der Befall durch Schaderreger geringer.
Von Vorteil ist auch, daß die Wirkstoffkombination in toxikologischer Hinsicht unbedenklich ist.
Die Einzelwirkstoffe sind Handelsprodukte; ihre Herstellung ist aus der Literatur bekannt.
Durch die Ausführungsbeispiele soll die vorteilhafte Wirkung der Anwendung der erfindungsgemäßen Mittel bei landwirtschaftlichen Großkulturen näher erläutert werden.
Beispiel 1 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon" unter Streßbedingungen
Der Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Mitscherlich-Gefäßversuch mit Sommergerste "Salome" und Winterweizen "Mikon" ermittelt. Die Pflanzenanzucht erfolgte nach Standardvorschriften für Gefäßversuche [7 kg Quarzsand/Boden-Gemisch im Verhältnis 2 : 1; Befeuchten des Gefäßsubstrates auf 50% der nutzbaren Wasserkapazität und kontrollierte Wasserversorgung durch tägliches Gießen nach Gewicht; Düngung: 0,54 g P, 1,6 g N (1/2 davon als Kopfdüngung), 1,48 g K (1/2 davon als Kopfdüngung), 0,33 g Mg; 1 ml 10% FeCl3-Lösung und Mikronährstoffe].
Die erfindungsgemäßen Mittel wurden zu DC 31/32 über Sproßapplikation auf den trockenen Pflanzenbe­ stand gesprüht. Zur Trockenstreßinduktion sind 3 Streßperioden von je 4 Tagen Dauer im Zeitraum zwischen Ährenschieben bis Ende Kornfüllung durch Absenken der Substratfeuchte auf 30% der nutzbaren Wasserkapa­ zität eingelegt worden. Neben dem Kornertrag wurde der Streßtoleranzindex (SI) ermittelt. Der SI-Wert errechnet sich wie folgt:
SI = Kornertrag bei Streß/Kornertrag ohne Streß . 100
Die Ergebnisse sind in den Tabellen I und II zusammengefaßt.
Tabelle I
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex (SI) von Sommergerst "Salome" unter Streßbedingungen (Gefäßversuche mit vierfacher Wiederholung)
Tabelle II
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag und den Streßtoleranzindex bei Winterweizen "Mikon" im Gefäßversuch unter Streßbedingen (4 Wiederholungen)
Beispiel 2 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag von Sommergerste im Parzellen-Feldversuch
Der Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel wurde in einem Feldversuch mit Sommergerste "Cemi" auf einem flachgründigen haplic Phaeozem geprüft. Der Feldversuch wurde nach Standardvorschriften entsprechend den Richtlinien der Guten Versuchsfeldpraxis durchgeführt (Parzellengröße 21 m2, 5 Wiederholungen je Prüfglied). Die Düngung erfolgt nach der üblichen Düngungsempfehlung. Mittelausbringung durch Sprühapplikation auf den trockenen Pflanzenbestand zu DC 32/33 als wäßrige Lösung. Wassermenge 400 l/ha. Die Ergebnisse sind in Tabelle III zusammengestellt.
Tabelle III
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf den Kornertrag von Sommergerste "Cemi" unter natürlichen Streßbedingungen im Feldversuch. Flachgründiger Tonschwarzerde-Standort; hohe bis mittlere Beregnungsbedürftigkeit
Beispiel 3 Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf Ertragsparameter und den Rohzuckergehalt von Zuckerrüben im Feldversuch
Die Prüfung erfolgte auf einem Lößstandort nach Standardvorschriften [Parzellengröße der Ernteparzelle: 11 m2, Anzahl der Wiederholungen 4, Aussaat, Düngung und Pflege sind nach internen Richtlinien der Guten Versuchsfeldpraxis durchgeführt worden. Die erfindungsgemäßen Mittel und die Vergleichspräparate wurden in wäßriger Lösung eine Woche nach Bestandesschluß auf den trockenen Bestand appliziert, (Blattapplikation). Die Rüben wurden maschinell geerntet, gewaschen und danach gewogen. Das Rübenblatt wurde ungewaschen gewogen.] Die Ergebnisse sind in Tabelle IV zusammengestellt.
Tabelle IV
Einfluß der erfindungsgemäßen Mittel auf Ertragsparameter und den Rohzuckergehalt von Zuckerrüben im Feldversuch

Claims (1)

  1. Mittel zur Erhöhung des Streßtoleranz von land- und forstwirtschaftlichen Kulturpflanzen, insbesondere gegenüber abiotischen Stressoren, dadurch gekennzeichnet, daß sie neben üblichen Hilfs- und Trägerstof­ fen als Wirkstoff eine Kombination aus Monoethanolamin (I) und N-(2-Hydroxyethyl)-piperazin (II) enthal­ ten, wobei die Wirkstoffe auch in Form ihrer Salze mit Mineralsäuren vorliegen können und das Massever­ hältnis der Komponenten I : II = 1 : 0,005 bis 0,5 beträgt.
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